Polyploidization, or genome doubling, has a significant impact on plant speciation and adaptation, and it is commonly used in agriculture to improve crop traits. In this study, we investigated the induction of polyploidy in three wild Allium species native to Korea: A. senescens and A. spirale Willd. and A. taquetii, using colchicine treatments tailored to meet specific experimental requirements. By avoiding tissue culture methods, we developed a more accessible, cost-effective, and scalable approach to polyploidization. Our research demonstrated that polyploid Allium plants exhibit distinct phenotypic changes, such as reduced growth rates and increased stomatal size. Flow cytometry and chromosome counting confirmed the successful induction of polyploidy, with clear peaks indicating double DNA content and stable chromosome numbers in polyploid plants. The presence of B chromosomes in A. spirale Willd. following polyploidization suggest interesting genetic dynamics. Despite the initial growth lags, polyploid plants may offer enhanced photosynthetic efficiency and resilience under optimal conditions. This study highlights the potential of polyploidization to improve ornamental traits in Allium species, thereby contributing to the diversification and sustainability of ornamental plant offerings. Future research should focus on the long-term performance and ecological adaptability of polyploid Allium species to fully harness their horticultural potential.

백합 종간 교잡종은 다양한 교배 방법에 의해 생산되어지 고 있다. 그러나 이들 종간 교잡종은 대부분 불임이다. 2n gametes는 백합에서 종간 교잡종 F1의 불임을 극복할 수 있 을 뿐 아니라 우수한 유전형질을 지닌 2n과의 교배에 이용할 수 있고 후대 다양한 유전형질을 기대할 수 있다. 따라서 본 실험에서는 가장 효과적으로 2n gametes를 생산할 수 있는 방법을 구축하기 위하여 백합 Oriental hybrids ‘Medusa’와 ‘Marco Polo’에 N2O를 처리하였다. 같은 Oriental 그룹 내 에서도 ‘Medusa’와 ‘Marco Polo’는 화뢰 크기별 감수분열 시기가 달랐다. 감수분열 tetrad 시기에 염색체를 관찰한 결 과 sequential spindles, tripolar spindles에 의해 2가지 다른 형태가 관찰되었다. ‘Medusa’에서 2atm의 N2O를 처리 한 화뢰 길이 10~15mm와 20~25mm에서 monad, dyad, triad, tetrad가 관찰되었다. 그러나 4atm에서는 tetrad 이외에는 검경 되지 않았다. ‘Marco polo’의 경우 화뢰 길 이 10~15mm, 25~30mm 시기에 2, 4atm의 N2O를 12, 24 시간 동안 처리한 구에서 모두 dyad, triad가 관찰되었다. ‘Medusa’, ‘Marco Polo’ 모두 dyad, triad, tetrad가 관찰 된 시기는 대조구에서 interphase와 metaphase Ⅰ에 해당 하는 시기이다. 화분의 모양은 타원형으로 처리 전·후 변화가 없었으며 처리 후 화분의 크기는 n 보다 큰 화분뿐 아니라 작 은 화분도 관찰되어 전체적으로 다양했다. 화분의 임성과 발 아율은 처리구별로 차이가 없었으나 평균적으로 처리 후가 무처리구보다 임성은 약 10%, 발아는 약 20% 정도 떨어졌다. ‘Medusa’와 ‘Marco Polo’를 이용하여 N2O를 처리한 것과 처리하지 않은 것을 정역 교배하였을 때 자방이 비대 되는 형 태가 2가지이었으나 처리 별 차이는 아니었다. 획득된 식물체 를 Flow cytometry로 검정한 결과, 무처리 ‘Marco Polo’와 2atm 24시간 32mm에 처리한 ‘Medusa’의 교배를 통해 하 나의 식물체에서 2배체와 3배체가 모두 나오는 mixoploid를 확인할 수 있었다. 그 외 실험을 통해 얻은 식물체 중에서 이 수체가 4개 발견되었다. 확실한 3배체를 가진 식물체는 관찰 할 수 없었다.